Android中IntentService的使用及其原始碼解析

為什麼我們需要IntentService ?

Android中的IntentService是繼承自Service類的，在我們討論IntentService之前，我們先想一下Service的特點: Service的回撥方法(onCreate、onStartCommand、onBind、onDestroy)都是執行在主執行緒中的。當我們通過startService啟動Service之後，我們就需要在Service的onStartCommand方法中寫程式碼完成工作，但是onStartCommand是執行在主執行緒中的，如果我們需要在此處完成一些網路請求或IO等耗時操作，這樣就會阻塞主執行緒UI無響應，從而出現ANR現象。為了解決這種問題，最好的辦法就是在onStartCommand中建立一個新的執行緒，並把耗時程式碼放到這個新執行緒中執行。可以參考之前的文章《Android通過startService實現批量下載示例》，這篇文章在onStartCommand中開啟了新的執行緒作為工作執行緒去執行網路請求，所以這樣不會阻塞主執行緒。由此看來，建立一個帶有工作執行緒的Service是一種很常見的需求（因為工作執行緒不會阻塞主執行緒），所以Android為了簡化開發帶有工作執行緒的Service，Android額外開發了一個類——–IntentService。

---

IntentService的特點

IntentService具有以下特點:
1. IntentService自帶一個工作執行緒，當我們的Service需要做一些可能會阻塞主執行緒的工作的時候可以考慮使用IntentService。
2. 我們需要將要做的實際工作放入到IntentService的onHandleIntent回到方法中，當我們通過startService(intent)啟動了IntentService之後，最終Android Framework會回撥其onHandleIntent方法，並將intent傳入該方法，這樣我們就可以根據intent去做實際工作，並且onHandleIntent執行在IntentService所持有的工作執行緒中，而非主執行緒。
3. 當我們通過startService多次啟動了IntentService，這會產生多個job，由於IntentService只持有一個工作執行緒，所以每次onHandleIntent只能處理一個job。如果存在多個job，IntentService會如何處理？處理方式是one-by-one，也就是一個一個按照先後順序處理，先將intent1傳入onHandleIntent，讓其完成job1，然後將intent2傳入onHandleIntent，讓其完成job2…這樣直至所有job完成，所以我們IntentService不能並行地執行多個job，只能一個一個的按照先後順序完成，當所有job完成的時候IntentService就銷燬了，會執行onDestroy回撥方法。

---

如何使用IntentService ？

在《Android通過startService實現批量下載示例》一文中，我們演示瞭如何通過Service批量下載文章，現在在本文中我們還是要演示如何批量下載文章，只不過是用IntentService完成這項工作。

系統介面如下:

介面很簡單，就一個按鈕“批量下載文章”，通過該Activity上的按鈕啟動DownloadService。

DownloadService是用來進行下載CSDN上部落格文章的服務，程式碼如下:

package com.ispring.startservicedemo;

import android.app.IntentService;
import android.content.Intent;
import android.util.Log;

import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
import java.net.HttpURLConnection;
import java.net.MalformedURLException;
import java.net.URL;

public class DownloadIntentService extends IntentService {

    public DownloadIntentService(){
        super("Download");
        Log.i("DemoLog", "DownloadIntentService建構函式, Thread: " + Thread.currentThread().getName());
    }

    @Override
    public void onCreate() {
        super.onCreate();
        Log.i("DemoLog", "DownloadIntentService -> onCreate, Thread: " + Thread.currentThread().getName());
    }

    @Override
    public int onStartCommand(Intent intent, int flags, int startId) {
        Log.i("DemoLog", "DownloadIntentService -> onStartCommand, Thread: " + Thread.currentThread().getName() + " , startId: " + startId);
        return super.onStartCommand(intent, flags, startId);
    }

    @Override
    protected void onHandleIntent(Intent intent) {
        HttpURLConnection conn = null;
        InputStream is = null;
        String blogUrl = intent.getStringExtra("url");
        String blogName = intent.getStringExtra("name");
        try{
            //下載指定的檔案
            URL url = new URL(blogUrl);
            conn = (HttpURLConnection)url.openConnection();
            if(conn != null){
                //我們在此處得到所下載文章的輸入流，可以將其以檔案的形式寫入到儲存卡上面或
                //將其讀取出文字顯示在App中
                is = conn.getInputStream();
            }
        }catch (MalformedURLException e){
            e.printStackTrace();
        }catch (IOException e){
            e.printStackTrace();
        }finally {
            if(conn != null){
                conn.disconnect();
            }
            if(is != null){
                is.close();
            }
        }
        Log.i("DemoLog", "DownloadIntentService -> onHandleIntent, Thread: " + Thread.currentThread().getName() + ", 《" + blogName + "》下載完成");
    }

    @Override
    public void onDestroy() {
        super.onDestroy();
        Log.i("DemoLog", "DownloadIntentService -> onDestroy, Thread: " + Thread.currentThread().getName());
    }
}

DownloadActivity的程式碼如下:

package com.ispring.startservicedemo;

import android.app.Activity;
import android.content.Intent;
import android.os.Bundle;
import android.view.View;
import android.widget.Button;

import java.util.ArrayList;
import java.util.HashMap;
import java.util.Iterator;
import java.util.List;
import java.util.Map;


public class DownloadActivity extends Activity implements Button.OnClickListener {

    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_download);
    }

    @Override
    public void onClick(View v) {
        List<String> list = new ArrayList<>();
        list.add("Android中Handler的使用;http://blog.csdn.net/iispring/article/details/47115879");
        list.add("深入原始碼解析Android中的Handler,Message,MessageQueue,Looper;http://blog.csdn.net/iispring/article/details/47180325");
        list.add("Android新執行緒中更新主執行緒UI中的View方法彙總;http://blog.csdn.net/iispring/article/details/47300819");
        list.add("Android中HandlerThread的使用及原理解析;http://blog.csdn.net/iispring/article/details/47320407");
        list.add("Android中Looper的quit方法和quitSafely方法;http://blog.csdn.net/iispring/article/details/47622705");

        Iterator iterator = list.iterator();

        while (iterator.hasNext()){
            String str = (String)iterator.next();
            String[] splits = str.split(";");
            String name = splits[0];
            String url = splits[1];
            Intent intent = new Intent(this, DownloadIntentService.class);
            intent.putExtra("name", name);
            intent.putExtra("url", url);
            //啟動IntentService
            startService(intent);
        }
    }
}

當我們單擊了按鈕“批量下載文章”時，我們會多次呼叫Activity的startService方法，其中我們在其引數intent中儲存了文章名name以及文章的地址url，由於我們多次呼叫了startService方法，所以會批量下載文章。

點選按鈕後，控制檯執行結果如下所示:

通過以上的輸出結果我們可以發現，DownloadIntentService的onCreate、onStartCommand、onDestroy回撥方法都是執行在主執行緒中的，而onHandleIntent是執行在工作執行緒IntentService[Download]中的，這驗證了我們上面所說的IntentService的第一個和第二個特點。

通過上面的輸出結果我們還會發現，在我們連續呼叫了五次startService(intent)之後，onStartCommand依次被呼叫了五次，然後依次執行了onHandleIntent五次，這樣就依次完成了job，當最後一個job完成，也就是在最後一次onHandleIntent呼叫完成之後，整個IntentService的工作都完成，執行onDestroy回撥方法，IntentService銷燬。

---

IntentService工作原理及原始碼解析

在上面我們已經介紹了IntentService的特點以及如何使用，那麼你可能會疑問Android是如何將排程這些intent將其傳入onHandleIntent完成工作的，其實IntentService的工作原理很簡單，將intent轉換為Message並放到訊息佇列中，然後讓Handler依次從中取出Message對其進行處理。

IntentService的原始碼如下：

package android.app;

import android.content.Intent;
import android.os.Handler;
import android.os.HandlerThread;
import android.os.IBinder;
import android.os.Looper;
import android.os.Message;

public abstract class IntentService extends Service {
    private volatile Looper mServiceLooper;
    private volatile ServiceHandler mServiceHandler;
    private String mName;
    private boolean mRedelivery;

    private final class ServiceHandler extends Handler {
        public ServiceHandler(Looper looper) {
            super(looper);
        }

        @Override
        public void handleMessage(Message msg) {
            //在工作執行緒中呼叫onHandleIntent，確保onHandleIntent不會阻塞主執行緒
            onHandleIntent((Intent)msg.obj);
            //在執行完了onHandleIntent之後，我們需要呼叫stopSelf(startId)宣告某個job完成了
            //當所有job完成的時候，Android就會回撥onDestroy方法，銷燬IntentService
            stopSelf(msg.arg1);
        }
    }

    public IntentService(String name) {
        //此處的name將用作執行緒名稱
        super();
        mName = name;
    }

    public void setIntentRedelivery(boolean enabled) {
        mRedelivery = enabled;
    }

    @Override
    public void onCreate() {
        super.onCreate();
        //建立HandlerThread，利用mName作為執行緒名稱，HandlerThread是IntentService的工作執行緒
        HandlerThread thread = new HandlerThread("IntentService[" + mName + "]");
        thread.start();

        mServiceLooper = thread.getLooper();
        //將建立的HandlerThread所繫結的looper物件傳遞給ServiceHandler，
        //這樣我們建立的Handler就和HandlerThread通過訊息佇列繫結在了一起
        mServiceHandler = new ServiceHandler(mServiceLooper);
    }

    @Override
    public void onStart(Intent intent, int startId) {
        //在此方法中建立Message物件，並將intent作為Message的obj引數,
        //這樣Message與Intent就關聯起來了
        Message msg = mServiceHandler.obtainMessage();
        msg.arg1 = startId;
        msg.obj = intent;
        //將關聯了Intent資訊的Message傳送給Handler
        mServiceHandler.sendMessage(msg);
    }

    @Override
    public int onStartCommand(Intent intent, int flags, int startId) {
        //IntentService重寫了onStartCommand回撥方法:在內部呼叫onStart回撥方法
        //所以我們在繼承IntentService時，不應該再覆寫該方法，即便覆蓋該方法，我們也應該呼叫super.onStartCommand()
        onStart(intent, startId);
        return mRedelivery ? START_REDELIVER_INTENT : START_NOT_STICKY;
    }

    @Override
    public void onDestroy() {
        //在onDestroy方法中呼叫了Handler的quit方法，該方法會終止訊息迴圈
        mServiceLooper.quit();
    }

    @Override
    public IBinder onBind(Intent intent) {
        return null;
    }

    protected abstract void onHandleIntent(Intent intent);
}

我對上面的程式碼已經加了很多註釋，相信大家直接看程式碼就能理解IntentService是如何運作的了。

IntentService繼承自Service類，並且IntentService重寫了onCreate、onStartCommand、onStart、onDestroy回撥方法，並且IntentService還新增了一個onHandleIntent回撥方法。下面我們依次解釋這幾個方法在IntentService的作用。

onCreate: 在onCreate回撥方法中，利用mName作為執行緒名稱，建立HandlerThread，HandlerThread是IntentService的工作執行緒。HandlerThread在執行了start方法之後，其本身就關聯了訊息佇列和Looper，並且訊息佇列開始迴圈起來。

onStartCommand: IntentService重寫了onStartCommand回撥方法:在內部呼叫onStart回撥方法。

onStart: 在onStart方法中建立Message物件，並將intent作為Message的obj引數,這樣Message與Intent就關聯起來了,然後通過Handler的sendMessage方法將關聯了Intent資訊的Message傳送給Handler。

onHandleIntent: 當在onStart方法中，通過sendMessage方法將Message放入到Handler所關聯的訊息佇列中後，Handler所關聯的Looper物件會從訊息佇列中取出一個Message，然後將其傳入Handler的handleMessage方法中，在handleMessage方法中首先通過Message的obj獲取到了原始的Intent物件，然後將其作為引數傳給了onHandleIntent方法讓其執行。handleMessage方法是執行在HandlerThread的，所以onHandleIntent也是執行在工作執行緒中的。在執行完了onHandleIntent之後，我們需要呼叫stopSelf(startId)宣告某個job完成了。當所有job完成的時候，Android就會回撥onDestroy方法，銷燬IntentService。

onDestroy: 當所有job完成的時候，Service會銷燬並執行其onDestroy回撥方法。在該方法中，呼叫了Handler的quit方法，該方法會終止訊息迴圈。

---

總結

IntentService可以在工作執行緒中完成工作而不阻塞主執行緒，但是IntentService不能並行處理多個job，只能依次處理，一個接一個，當所有的job完成後，會自動執行onDestroy方法而無需我們自己呼叫stopSelf()或stopSelf(startId)方法。IntentService並不神祕，只是Android對一種常見開發方式的封裝，便於開發人員減少開發工作量。 IntentService是個助手類，如果Android沒有提供該類也沒什麼，我們自己也可以寫一個類似的。IntentService之餘Service，類似於HandlerThread之於Handler。

希望本文對大家理解IntentService有所幫助。

相關閱讀:
Android中startService的使用及Service生命週期
Android中HandlerThread的使用及原理解析